Устройство для генерирования функций Советский патент 1977 года по МПК G06G7/26 

1

Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве генератора сигналов произвольно заданной сложной формы.

Известно устройство для генерирования функций, в котором генерирование сигналов осуществляется путем синтеза сигналов сложной формы методами цифровой техники.

Недостатком такого устройства является ограниченный класс генерируемых функхшй.

Наиболее близким техническим решением является устройство для генерирования функций, содержащее переключатель ро- да работы, генератор зааающего напряжения, блок управления и интегратор, выход которого является выходом устройства.

Недостатком такого устройства является возможность генерирования лишь конечного числа форм сигналов, обусловленная схемой устройства.

Предложенное устройство с целью расширения функциональных возможностей, содержит электромеханический блок задания функ

ций, цифро-аналоговый и аналого-цифровой преобразователи, преобразователь напряжение-время, формирователи линейно-ступенчатого напряжения, регистр и блок памяти, выход которого через первый цифро-аналоговый преобразователь соединен со входом интегратора, а первый вход блока памяти подключен к выходу блока управления, входы которого подключены соответственно к выходам переключателя режима работы, блока памяти, регистра и преобразователя напряжение-время, первый вход которого соединен с первым выходом электромеханического блока задания функции, а второй вход - с выходом первого формирователя линейно-ступенчатого напряжения, вход которого соединен со вторым входом блока памяти и первым выходом второго формирователя линейно-ступенчатого напряжения, второй выход которого соединен с первым входом второг-о цифро-аналогового преобразователя, а вход подключен к выходу генератора задающего напряжения, второй вход второго цифро-аналогового преобразователя подключен ко второму выходу электромеханического блока задания функций, а выход соединен со входом регистра. На фиг, 1 изображена схема устройства, на фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства. Устройство (фиг. 1) содержит генератор задающего напряжения 1, электромеханический блок задания функции 2 с линейными по тен1шометрамн Т х и Т у , аналого-цифровой преобразователь 3, преобразователь напряжение-время 4, формирователь 5 линейноступенчатого напряжения по вертикали U.y , формирователь линейно-ступенчатого напряжения 6 по горизонтали Ux, регистр 7, блок управления 8, блок памяти 9, цифроаналоговый преобразователь 1О, интегратор 11, переключатель рода работы 12. Устройство работает следующим образом. При перемещении указателя электромеханического блока 2 вдоль требуемой формы в направлении оси ОХ с потенциометров Т у и Я X будут сниматься напряжения Uy и Ux {на диаграммах перемещение вдоль оси ОХ предположено равномерным). Данные напряжения подводятся к аналого-цифровому преобразователю 3 и к преобразователю напряжение-время 4 соответственно. Одновременно с генератора 1 псэследовательность импульсов определенной частоты поступает на формирователь напряжения 5, где из нее формируется линейно-ступенчатый раз вертывающий сигнал иу, число ступеней которого равно числу уровней квантования и и у не показаны. На диаграммах Ujp и Uy Данное преобразование мохшо, например, вы полнить, используя счетчик импульсов и пре образователь код-напряжение. Далее последовательность импульсов 1/5 с частотой, равной частоте Uy , поступает на формирователь напряжения 6, где из нее формируется линейно-ступенчатый развертывающий сигнал и X , число ступеней которого равно числу дискретов U ( в которых происходит отсчет Uy . Развертывающие сигналы Uy к Ux подводятся к аналого-цифровому преобразователю 3 и преобразователю напряжение-время 4 соответственно. В цифро-аналопреобразователе 3 говом преобразователе 3 в момент времени когда производится кодирование значения и ус последующим запоминанием в регистре 7, старая информация из регистра 7 при этом автоматически стирается. Преобразователь напряжение-время 4 работает по формуле; 4 / , „„„ у- . Блок управления 8 записью и воспроизведережиме запись при нием обеспечивает в аличии нуля с преобразователя 4 пропускаие информации с выходов сдвиговых регистров динамического блока памяти 9 на их входы. При наличии единйцы-пропускание информации с выхода регистра 7 на входы сдвиговых регистров блока памяти 9, стирание информации, поступающей с выходов сдвиговых регистров блока памяти 9. В режиме работы Воспроизведение производится только хранение сигнала. Сдвиг информации в регистрах блока памяти 9 производится последовательностью импульсов Ug , которая одновременно поступает для формирования развертывающего сигнала U/. Таким образом, если в режиме запись перемещать указатель электромеханического блока 2 вдоль требуемой формы в направлении оси диаграммах перемещение вдоль оси ОХ предположено равномерным/, то в блок памяти 9 последовательно вве- дутся Uy, для значения Ux Oyj, для значения Uxg и т.д. При нахождении указателя в крайнем правом положении, требуемая форма будет представлена в блоке памяти 9 в цифровой форме. Ввепенный таким образом сигнал хранится требуемое время, а цифро-аналоговым преобразователем 10 периодически воспроизводится сигнал заданной формы, который затем сглаживается интегратором 11. Очевидно, что изменяя частоту генератора 1, можно изменять масштаб по времени. Из приведенных временных диаграмм видно, что динамический диапазон имитируемых форм зависит от числа уровней квантования величины У, а частотный диапазон от числа дискретов по X, в которых производится отсчет У. В целом степень приближения выходного сигнала и имитируемой функции определяется емкостью блока памяти 9 и точностью электромеханического преобразования. Стабильность генерируемой функциональной зависимости определяется практически стабильностью генератора задающего напряжения и стабильностью цифро-аналогового преобразователя 10. Оба эти условия практически легко выполнимы. Формула изобретения Устройство для генерирования функций, содержащее переключатель рода работы, генератор задающехх) напряжения, блок управления и интегратор, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит электромеханический блок задания функций, цифроаналоговый и аналого-цифровой преобразователи, преобразователь напряжение-время, формирователи линейно-ступенчатого напряжения, регистр и блок памяти; выход которого через первый цифро-аналоговый преобразователь соединен с входом интегратора, а первый вход блока памяти подключен к выходу блока управления, входы которого подключены соответственно к выходам перекяючателя режима работы, блока памяти, регистра и преобразователя напряжениевремя, первый вход которого соединен с первым выходом электромеханического блока задания функции, а второй вход - с выходом первого формирователя линейно-ступенчатого напряжения, вход которого соединен с вторым входом блока памяти и первым выходом второго формирователя линейно-ступенчатого напряжения, второй выход которого соединен с первым входом второго цифро-аналогового преобразователя, а вход подключен к выходу генератора задающего напряжения, второй вход второго цифро-аналогового преобразователя подключен ко второму выходу электромеханического блока задания функции, а его выход соединен со входом регистра.

Фиг. 1 ППП ПП

5б«.

t

и,

У2